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1. 首都师范大学资源环境与旅游学院
2. 首都师范大学地面沉降机理与防控教育部重点实验室
Published:2025
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王琴, 宫辉力, 田雨, et al. 衡水市分层沉降演化特征及对环境因子的响应机制[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2025, 44(6): 166-177.
王琴, 宫辉力, 田雨, et al. 衡水市分层沉降演化特征及对环境因子的响应机制[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2025, 44(6): 166-177. DOI: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240022.
受气候变化及人类活动的影响,河北衡水地区地下水资源常年处于超采状态,从而直接诱发了严重的地面沉降,这已成为该地区主要的地质灾害问题之一。以分层标监测获取的衡水市主城区2009年1月-2022年12月的累计沉降量作为基础,对3个压缩层位(从浅至深依次为F1、F2、F3层)的地面沉降机理进行了分析和研究。首先用Gompertz模型分别拟合了3个压缩层位的累计沉降量,对拟合结果进行一阶求导得到了各层位的沉降速率,并以0.5 mm/月作为沉降速率的阈值,得到了各层位沉降发生、沉降速率快速增长、沉降速率递减及沉降趋于稳定的时段;然后采用零生长(ZG)模型将各层位的沉降量区分为了不可逆的沉降期(GRC)序列和可逆的回弹期(SWD)序列,分析沉降期和回弹期的波动特征;最后采用线性混合模型(LMM)分析了降水、蒸散发、浅层地下水位和深层地下水位等环境因子对各层位沉降期压实沉降.(GRC_rate)的贡献。结果表明:(1)各层位的累计沉降量拟合曲线均呈“S”形,沉降速率曲线呈单峰模式,并表现出“慢-快-慢”的趋势,各层位的主要沉降期开始时间、结束时间、累计沉降量和沉降速率均有所差异;(2)在累计沉降量和月沉降增量幅度上,整体呈现出F3层>F2层>F1层,在回弹幅度上,总体呈现F1层>F2、F3层;(3)蒸散发和浅层地下水位对F1、F2层的压实沉降贡献最大,浅层地下水位和深层地下水位对F3层的压实沉降贡献最大。研究成果可为地面沉降的防治工作提供参考。
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